5.1 Конструкции печатных плат

Печатная плата - материал основания, вырезанный по размеру, содержащий необходимые отверстия и хотя бы один проводящий рисунок. Печатный узел - печатная плата с присоединенными к ней элементами и механическими элементами и с выполненными всеми процессами обработки.

Габариты плат должны быть кратны до 100 мм 2,5, 100-350 мм 5, >350 мм 10 мм. Максимальный размер любой из сторон 470 мм. Максимальное соотношение 3:1. Координатная сетка - ортогональная сетка из двух параллельных равноудаленных линий, определяющие места расположения соединений на печатной плате. Шаг - расстояние «1ежду двумя параллельными линиями. Узел - пересечение двух линий. Основной шаг 0,5 мм (на практике 2,5; 1,25; 0,625). В дюймовой системе 2,54; 1,27; 0,635. все отверстия в узлах координатной сетки.

Четыре главных критерия выбора: габаритный, плотности рисунка плотности и толщины проводящее слоя (характеризуется классом точности, их пять, определяются гарантийным пояском, 2-й: 0,2 мм; 3-й: 0,1 мм), числа слоев, материала основания (влияет на жесткость, собственную емкость, теплопроводность). Вспомогательные критерии: электрические ограничения по паразитным параметрам, тепловые ограничения, ограничения по массе, трудоемкости изготовления, безотказности, ремонтопригодности и т. п.

Печатные платы односторонние, двусторонние, многослойные. ОПП: возможность обеспечения повышенных требований к точности проводящего рисунка, отсутствие металлизированных отверстий, возможность установки ИЭТ на стороне противоположной пайке, самая низкая стоимость. ДПП: низкая стоимость, обеспечение высоких требований проводящего рисунка, возможность использования объемных металлических элементов конструкции, коробление меньше, чем у ОПП при прочих равных условиях, с металлизированными отверстиями: высокие эксплуатационные возможности, повышенная прочность крепления навесных элементов с рисунком печатной платы, высокая стоимость. МШ1: низкая ремонтопригодность, лучшие электрические параметры, сложность изготовления, высокая стоимость. Возможности трассировки растут вдоль ряда ОПП-ДПП-МПП, но растет трудоемкость изготовления и падает надежность.

Изменение частоты собственных колебаний за пределы воздействующих частот можно достигнуть изменением отношения сторон, толщины, массы, способа закрепления. Способы закрепления: по четырем, пяти, шести точкам, жесткое закрепление, сочетание точек и сторон. Увеличение жесткости конструкции (избегать изгибных нагрузок, консольных соединений, введение ребер жесткости, округление углов деталей). Также демпфирование, т. е. применение вибропоглащающих материалов - вибропоглощающие слои, клеи, заливка пенополиуретаном; деление на несколько печатных узлов (уменьшение габаритов). Увеличение толщины.

5.2 Защита рэс от климатических и биологических воздействий

Возможны воздействия:

1. Механические — вибрация, удар, линейные ускорения.

2. Климатические — повышенная и пониженная температура, влажность, атмосферное давление, солнечная радиация, осадки, ветер, пыль, морской туман, тепловой удар.

3. Биологические - бактерии, плесневые грибки, насекомые, грызуны.

4. Термические — вызывающие нагрев за счет внешних факторов.

Климатические воздействия ведут к снижению пробивного напряжения, появлению электрического пробоя, развитию коррозии, нарушению механических свойств (растрескивание, коробление), увеличению механических нагрузок на поверхность, нежелательные изменения электропроводности, появление механических повреждений в местах контакта, абразивные воздействия.

Биологические - различные механические повреждения, коррозия, появление коротких замыканий, повреждение органических материалов.

Для снижения последствий применяют покрытия и герметизацию.

Покрытия для снижения контакта с воздухом - металлические, оксидные, фосфатные пленки (детали внутри блоков); лакокрасочные покрытия (поверхности, соприкасающиеся непосредственно со средой).

Герметизация - обеспечение практической непроницаемости корпуса РЭС для жидкостей, газов с целью защиты ее элементов и компонентов от влаги, плесневых грибков, пыли, песка, грязи и механических повреждений. Либо монолитные оболочки (опрессовка термореактивной пластмассой, пропитка лаками, компаундами, обволакивание лаками, эмалями, компаундами, заливкой эмалями, компаундами, смолами, синтетическим каучуком), либо полые (неразъемные с различными средами заполнения оболочки, ограниченно-разъемные со швами: паяным, сварным, разъемные с прокладками: металлическими, пластмассовыми, резиновыми).

Достоинства монолитных: дешевизна, простота технологического процесса, недостатки: нежесткие условия эксплуатации, возможность попадания под слой влаги. Полые достоинства: исключение передачи изделию механических напряжений, отсутствие химического взаимодействия оболочки с защищаемым изделием, более надежная защита от влаги, возможность улучшения теплоотвода и экранирования, большая ремонтопригодность (о швами, разъемные); недостатки: худшие массогабаритные показатели, большая цена, более сложная технология изготовления.